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1月29日，美國芯片巨頭英特爾(Intel)宣布正與日本領(lǐng)先的電信運營商NTT、韓國芯片生產(chǎn)商SK Hynix合作，共同開發(fā)以“光電融合”技術(shù)為基礎(chǔ)的下一代半導(dǎo)體。
據(jù)介紹，該技術(shù)以光代替電子處理，將其應(yīng)用于半導(dǎo)體內(nèi)部可大大降低功耗，計算速度要快幾千倍。隨著當(dāng)下半導(dǎo)體小型化接近其物理極限，它被認(rèn)為是一種顛覆型的新技術(shù)。
項目與合作背景
據(jù)外媒報道，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省下屬的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)組織(NEDO)將提供450億日元(約3.05億美元)來支持該項目及另外2個項目。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省認(rèn)為，日本可以在新一代“光電融合”半導(dǎo)體的量產(chǎn)技術(shù)上領(lǐng)先世界。
該項目的目標(biāo)是，在2027年之前建立將光引入半導(dǎo)體的設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)和可以存儲Tb級數(shù)據(jù)的存儲技術(shù)，比以前減少30% - 40%的電力消耗。
為了實現(xiàn)與電力相比的高速光通信處理，與半導(dǎo)體制造商的合作至關(guān)重要。NTT計劃在中央處理器(CPU)領(lǐng)域與英特爾合作，在存儲半導(dǎo)體領(lǐng)域與SK Hynix合作。另外，英特爾還將提供生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)方面的咨詢。
尖端半導(dǎo)體推動光計算進(jìn)展
光計算作為一種以光波為信息載體的新型處理方式，因其處理速度快、功耗低等優(yōu)勢，正逐漸成為科學(xué)研究的熱點領(lǐng)域。
在數(shù)據(jù)傳輸中，光學(xué)方式常用于遠(yuǎn)距離傳輸，甚至在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸。但這些數(shù)據(jù)通常在到達(dá)目的地后，會轉(zhuǎn)換成電子信號進(jìn)行處理。如果能夠充分利用光學(xué)處理，理論上將能夠大大提高并行性、性能和能源效率，同時還能避免光電轉(zhuǎn)換所需的能源成本。
全球范圍內(nèi)，已經(jīng)涌現(xiàn)出許多專注于光學(xué)處理的初創(chuàng)公司，它們中的許多都在積極探索如何將這一技術(shù)應(yīng)用于人工智能處理。在光學(xué)處理領(lǐng)域，“光電聚變”是一項前沿研究，而NTT在此方面已取得重大突破。該公司成功研發(fā)出全球首個基于光的晶體管電路基礎(chǔ)技術(shù)。
目前，通過光通信傳輸?shù)男畔⑼ǔＰ枰?jīng)過專用設(shè)備轉(zhuǎn)換為電信號，再傳輸至數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器進(jìn)行處理。在服務(wù)器內(nèi)部，半導(dǎo)體元件負(fù)責(zé)交換電信號、執(zhí)行計算和數(shù)據(jù)存儲。然而，光電融合這一新興領(lǐng)域有望改變這一現(xiàn)狀。通過光電融合，復(fù)雜的信息處理過程可以省去電信號轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，直接以光信號形式進(jìn)行處理。
日本政府也高度重視這一領(lǐng)域的研究，并給予了大力支持。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省將為下一代通信標(biāo)準(zhǔn)6G的研究提供450億日元的資金。
不僅是NTT，其他參與的公司如Shinko Electric和Kioxia也將投入這一研究。通過這一系列的技術(shù)合作，NTT等公司計劃在2027年之前確保半導(dǎo)體行業(yè)能夠生產(chǎn)出能夠吸收光的設(shè)備，并開發(fā)出能夠存儲太比特級別數(shù)據(jù)的存儲技術(shù)。
此外，據(jù)報道，英特爾正致力于研發(fā)降低能耗30-40%的技術(shù)，而NTT則計劃通過ION逐步提高電力效率。NTT的目標(biāo)是在2025年將電力效率提高約10倍，到2032年更將提高100倍。這一系列的技術(shù)進(jìn)步不僅有望推動光學(xué)處理技術(shù)的發(fā)展，還將為人工智能和其他計算密集型應(yīng)用領(lǐng)域帶來巨大的變革和提升。
浙公網(wǎng)安備 33010602000006號
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